精品解析：重庆市青木关中学2026-2027学年高二上学期学情调查物理试题

重庆市青木关中学高2028届高二（上）学情调查 物理试题 本试卷满分100分、考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。 1. 自古以来，天体运动一直吸引着人类孜孜不倦地探索。关于天体运动研究的内容及物理学史，以下描述正确的是（ ） A. 开普勒利用第谷观测的行星运动数据，通过数学方法建立了开普勒三定律 B. 根据万有引力定律表达式，当两物体距离趋近于0时，其引力无穷大 C. 牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力 D. 伽利略设计扭秤实验装置，借助实验放大法，比较准确地测出了引力常量，被称为“第一个称出地球质量的人” 【答案】A 【解析】 【详解】A．开普勒利用第谷长期观测得到的行星运动数据，通过严密的数学推算建立并总结了开普勒三大定律，故A正确； B．万有引力定律的表达式，只适用于质点间的相互作用，当两物体距离趋近于时，两物体大小不能忽略，不能再看作质点，该公式不再适用，因此不能得出引力无穷大的结论，故B错误； C．牛顿通过“月地检验”，证明了维持月球绕地球转动的引力与地面上物体受到的重力是同种性质的力，故C错误； D．卡文迪许设计了扭秤实验装置，借助微小量放大的实验方法，比较准确地测出了万有引力常量，利用该常量及相关物理数据可以计算出地球的质量，因此他被称为“第一个称出地球质量的人”，故D错误。 故选A。 2. 小雪老师乘坐火车去旅游，她认为火车转弯可视为水平面的圆周运动。她知道为了让火车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，一般在修建铁路时会让外轨高于内轨。轨道平面与水平面的夹角为θ，火车质量为m，转弯半径为r，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 火车以一定速度转弯时，质量越大，转弯的向心加速度越大 B. 火车以的速度转弯时，火车轮缘不会对铁轨有侧压作用 C. 火车转弯速度大于，火车轮缘将挤压内轨 D. 弯道设计θ越大，允许火车转弯的速度越小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由向心加速度公式 可知，速度一定时，转弯半径越小，转弯的向心加速度就越大，与火车质量无关，故A错误； B．当火车所受的重力和支持力的合力完全提供向心力时，则有 ， 整理得 此时火车轮缘不会对铁轨有侧压作用，故B正确； C．当火车转弯速度大于时，火车所受的重力和支持力的合力将不足以提供向心力，则火车轮缘将挤压外轨，故C错误； D．由可知，弯道设计θ越大，允许火车转弯的速度就越大，故D错误。 故选B。 3. 2026年6月，吉林省实验中学高一年级男子篮球赛开赛。在某场比赛中，队友将质量为0.6 kg的篮球传给运动员甲，运动员甲接球时，球的速度大小为10 m/s，速度方向沿水平方向。运动员甲接球后马上以大小相同的水平速度反向传出，如果甲从接球到将球传出的总时间为2.0 s，不计空气阻力，以下说法正确的是（ ） A. 甲接球的过程中，手要往身体收，延长触球时间，以免手指受到伤害 B. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，球的动量改变了 C. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，手对球的平均作用力大小为12 N D. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，甲对球的冲量大于球对甲的冲量 【答案】A 【解析】 【详解】A．接球的过程中，手要往身体收，延长触球时间，根据动量定理有 在动量变化量大小一定的情况下，延长作用时间可以减小球对手的平均作用力大小，以免手指受到伤害，故A正确； B．规定球传出的方向为正方向，则球的初速度，末速度，球的动量变化量为 代入数据解得 即球的动量改变了，故B错误； C．规定球传出的方向为正方向，只考虑水平方向，根据动量定理有 代入数据解得手对球水平方向的平均作用力大小为 竖直方向上手对球的作用力需要平衡重力，根据平衡条件有 代入数据解得 手对球的平均作用力大小为 解得 大小不等于，故C错误； D．根据牛顿第三定律可知，甲对球的作用力与球对甲的作用力大小相等、方向相反，且作用时间相同，根据冲量定义式有 可知两者的冲量大小相等、方向相反，故D错误。 故选A。 4. 我国的北斗系统可提供全球导航服务，在轨工作卫星共颗，包含颗地球静止同步轨道卫星，颗倾斜地球同步轨道卫星和颗中圆地球轨道卫星。如图所示为北斗系统中的两颗卫星，分别是中圆地球轨道卫星和地球静止同步轨道卫星，两卫星的环绕方向均为顺时针。已知地球自转周期为，地球的半径为，卫星和卫星到地球表面的距离分别为、，引力常量为G，图示时刻两卫星与地心连线之间的夹角为，下列说法正确的是（ ） A. 两卫星的运行速度均大于第一宇宙速度 B. 地球的质量 C. 从图示时刻开始，经过时间两卫星第一次相距最近 D. 卫星围绕地球做圆周运动的周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律 解得 因，两卫星的运行速度均小于第一宇宙速度 ，故A错误； B．地球静止同步轨道卫星，其周期与地球自转周期相等，根据万有引力提供向心力则有 解得，故B错误； C．卫星环绕方向为顺时针，从图示时刻开始，经过时间t两卫星第一次相距最近，则有 解得，故C正确； D．根据开普勒第三定律有 解得，故D错误； 故选C。 5. 机车改装师张雪深耕国产赛车研发，多次凭借自主改装的赛车斩获国内外赛事奖项。某款赛车与骑手总质量为m，在水平直线赛道上行驶时阻力恒为f，启动时保持恒定牵引力匀加速行驶至速度v1，此时发动机功率恰好达到额定功率P0，之后保持额定功率继续行驶时间t，赛车速度达到最大值vm。下列说法正确的是（ ） A. 赛车匀加速阶段的加速度大小为 B. 额定功率行驶阶段，赛车的平均速度等于 C. 在保持额定功率行驶的t时间内，赛车位移的大小为 D. 赛车以vm匀速行驶时，若瞬间将额定功率调至2P0，之后赛车将做变加速运动至速度为2vm 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀加速阶段速度为时功率达额定功率，由得牵引力 根据牛顿第二定律 得加速度 故A错误； B．额定功率行驶阶段，牵引力随速度增大而减小，赛车做加速度减小的加速运动，不是匀变速直线运动，平均速度不满足的匀变速平均速度公式，故B错误； C．额定功率行驶的时间内，由动能定理有 解得位移 故C错误； D．赛车以vm匀速时满足 功率调为2P0瞬间，速度不变，牵引力 赛车开始加速，之后功率保持2P0，速度增大时牵引力减小、加速度减小，做变加速运动，直到牵引力等于阻力时速度达到最大值有 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上O点的转轴上，另一端与一质量为m、套在粗糙固定直杆A处的小球（可视为质点）相连，直杆的倾角为30°，OA=OC，B为AC的中点，OB等于弹簧原长．小球从A处由静止开始下滑，初始加速度大小为aA，第一次经过B处的速度为v，运动到C处速度为0，后又以大小为aC的初始加速度由静止开始向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是 A. 小球可以返回到出发点A处 B. 弹簧具有的最大弹性势能为mv2 C. 撤去弹簧，小球可以在直杆上处于静止 D. aA﹣aC=2g 【答案】B 【解析】 【详解】设小球从A运动到B的过程克服摩擦力做功为Wf，根据对称性，可知从B运动C的过程中克服摩擦力做功也为Wf，AB间的竖直高度为h，小球的质量为m，弹簧具有的最大弹性势能为Ep．根据能量守恒定律，对于小球A到B的过程有：mgh+Ep=mv2+Wf，A到C的过程有：2mgh+Ep=2Wf+Ep，解得：Wf=mgh，Ep=mv2．小球从C点向上运动时，假设能返回到A点，则由能量守恒定律得：Ep=2Wf+2mgh+Ep，该式违反了能量守恒定律，可知小球不能返回到出发点A处．故A错误，B正确．设从A运动到C摩擦力的平均值为，AB=s，由Wf=mgh得：s=mgssin30°；在B点，摩擦力 f=μmgcos30°，由于弹簧对小球有拉力（除B点外），小球对杆的压力大于μmgcos30°，所以＞μmgcos30° 可得 mg•sin30°＞μmg•cos30°，因此撤去弹簧，小球不能在直杆上处于静止．故C错误．根据牛顿第二定律得：在A点有：Fcos30°+mgsin30°-f=maA；在C点有：Fcos30°-f-mgsin30°=maC；两式相减得：aA-aC=g．故D错误．故选B． 【点睛】解决本题的关键要灵活运用能量守恒定律，对系统分段列式，要注意本题中小球的机械能不守恒，也不能只对小球运用能量守恒定律列方程，而要对弹簧与小球组成的系统列能量守恒的方程． 7. 光滑细圆管固定在竖直平面内，为圆心，分别为圆管的最高、最低点。可视为质点的小球（直径略小于管道）由静止从点开始下滑，从到的过程中，设小球的位移大小为，则小球的重力势能（以点所在平面为零势能面）、动能、速率、绕点做圆周运动的角速度随变化的关系图像，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．重力势能的分析，设圆管的半径为，小球的竖直高度为 由几何关系可知 为位移与竖直方向的夹角 根据等腰三角形可知 小球的重力势能 所以随非线性变化，故A错误； B．由机械能守恒可知小球动能 所以与不是线性关系，故B错误； C．由 因此 所以v与是线性关系，故C正确； D．角速度 则，可知与成正比，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对不选全得3分，有错选得0分。 8. 关于力做功，下列说法中正确的是（ ） A. 静摩擦力对物体做功不一定为0 B. 一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动 C. 一对滑动摩擦力做功的代数和一定小于零 D. 物体运动的速度越大，作用在物体上的力的功率也越大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．静摩擦力对物体做功不一定为0，例如，当物体在倾斜的传送带上与传送带保持相对静止向上运动时，静摩擦力做正功，故A正确； B．一个力对物体做了负功，说明这个力是阻力，一定阻碍物体的运动，故B错误； C．相互作用的一对滑动摩擦力大小相等，方向相反，由于滑动摩擦力的受力物体与施力物体发生了相对运动，滑动摩擦力作用一定有摩擦生热，根据功能关系可知，一对滑动摩擦力做功的代数和一定小于零，故C正确； D．根据功率的关系式有 可知，功率与力、速度、力与速度方向的夹角的余弦有关，可知物体运动的速度越大，作用在物体上的力的功率不一定越大，故D错误。 故选AC。 9. 科学家最近发现了一个双星系统，由质量约为0.74MS（MS为太阳质量）的致密白矮星与质量约为0.33MS的热亚矮星两颗星体组成。它们的轨道平面几乎与地球的观测平面重合，用望远镜观测，发现双星系统的亮度周期性地变暗和变亮，这是因为两个天体周期性地互相遮挡造成的。某次观测记录该双星系统的亮度随时间t的变化如图所示，图中实线为经拟合得到的正弦式曲线。已知太阳质量约为，万有引力常量，下列有关该双星系统说法正确的是（ ） A. 运转周期约为625s B. 运转周期约为1250s C. 白矮星比热亚矮星的线速度更大 D. 白矮星比热亚矮星的向心加速度更小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题图可知该双星系统的亮度变化的周期约为，则该双星系统的运转周期约为，故A错误，B正确； CD．设两星体之间的距离为，两星的角速度相同，由万有引力提供向心力可得， 可得 可得 根据线速度和角速度关系可得白矮星比热亚矮星的线速度小；根据向心加速度可得白矮星比热亚矮星的向心加速度更小，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，半径为、内部光滑圆形管道固定在竖直面内，管内装有2025个质量为、直径和管内径相等的光滑小球，1号小球位于管道最低点，2025号小球位于与圆心等高的点，小球直径远小于。某时刻由静止释放所有小球，在1号小球到达与圆心等高的点过程中，下列说法正确的是（ ） A. 任意相邻两小球间一直相互挤压 B. 2号小球对1号小球做功为 C. 1013号小球到达点时，对管道压力最大 D. 1013号小球到达点过程中，其前后两小球对它的合力做正功 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．所有小球直径相同，运动过程中必须保持同速同加速度。不同位置的小球重力沿切线方向的分力始终不同，需要相邻小球的弹力保证加速度一致，因此任意相邻小球间始终存在挤压，弹力不为零，故A正确； B．2025个小球组成的系统只有重力做功，机械能守恒，初状态到末状态系统总重力势能变化量为零，初始动能为零，由机械能守恒，末态总动能也为零，对1号小球由动能定理可得 得2号小球对1号小球做功为，故B正确； C．2025个小球的中点为第1013号，当1013号到达最低点A时，整个小球链的重心最低，系统重力势能最小，动能最大，所有小球速度最大。1013号小球在A点，由向心力公式 得管道支持力，故C正确； 速度最大则支持力最大，由牛顿第三定律，小球对管道压力最大，故C正确； D．1013号向A点运动过程中，系统一直加速，所有小球速度不断增大，加速度沿切线方向向下，1013号小球位置低于系统平均位置，重力沿切线的分力大于其所需的合力，因此前后小球对它的合力方向与其重力沿切线的分力方向相反，即与运动方向相反，其前后两小球对它的合力做负功，故D错误。 故选ABC。 三、实验题：本题共2小题，共16分。每空2分，第11题6分，第12题10。 11. 做“探究平抛运动的特点”实验中，同学甲用频闪照相法进行研究，他让小球从高度为的水平桌面边缘飞出，用每秒25帧的频闪照相机进行拍摄。同学乙设计了如下图所示的实验装置，A是一块水平放置的平木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中、……），槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在平硬板B上。调节轨道末端水平，小球放在斜槽口静止时，小球的中心在B板白纸上的水平投影点记为O。实验时依次将B板竖直插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。 （1）同学甲拍摄后将照片打印出来，照片上最多能显示________个小球的影像； （2）关于同学乙每次将B板向纸面内侧平移距离的做法，以下说法正确的是________； A. 没有必要每次都将B板向纸面内侧平移距离 B. 目的是使白纸上相邻两痕迹点之间的水平距离也为 C. 为了能充分使用白纸，B板插入A板的第一个槽中时应适当偏向A板外侧（即位置） （3）同学乙的实验中，为了求平抛物体的初速度，以下物理量中，需要测量的是________。 A. B板向纸面内侧平移的距离 B. 小球的质量 C. O点到小球在白纸上打下的各痕迹点间的竖直距离，…… 【答案】（1） （2）B （3）AC 【解析】 【小问1详解】 小球从高度的桌面边缘飞出，做平抛运动。竖直方向由 解得 频闪照相机每秒25帧，即闪光周期 在内，闪光次数次，因此照片上最多能显示10个小球的影像。 【小问2详解】 A板上的插槽间距为，每次将B板后移一个槽，同时向纸面内侧平移距离 A．若只后移而不侧移，所有痕迹点将落在B板的同一竖直线上，无法描绘出平抛轨迹；侧移可使相邻痕迹点的水平间距为，从而在B板上直接得到等水平间距的轨迹点。因此，这种做法有必要，故A错误； B．目的是使白纸上相邻两痕迹点之间的水平距离也为，这样结合竖直距离即可研究平抛运动规律，故B正确； C．为了充分利用白纸，第一次插入时B板应适当靠近A板内侧，使O点位于白纸合适位置，而不是偏向A板外侧，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 在B板上得到一系列痕迹点，以O点为坐标原点，水平方向（侧移方向）为轴，竖直方向为轴。 根据平抛运动规律，水平方向：匀速直线运动；竖直方向：自由落体运动 联立解得轨迹方程 第个点的水平坐标，其中为每次侧移距离，竖直坐标为O点到该点的竖直距离。 根据轨迹方程，应有 解得 为求得初速度，需要知道和，小球质量无需测量。 故选AC。 12. 用如图所示装置验证机械能守恒定律。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是____________。 A.直流电源、天平（含砝码） B.直流电源、刻度尺 C.交流电源、天平（含砝码） D.交流电源、刻度尺 (2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为____________。（用上述测量量和已知量的符号表示） (3)对于上述实验，有的同学提出研究的运动过程的起点必须选择在O点，你同意这种看法吗？如果同意请你说明理由；如果不同意，请你给出当起点不在O点时，实验中验证机械能守恒的方法__________。 (4)机械能包括动能、重力势能和弹性势能，为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律，实验小组设计了如图所示的实验装置。力传感器一端固定在铁架台的横梁上，另一端与轻弹簧相连，轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物，在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器，两个传感器再通过数据采集器和电脑相连（图未画出）。实验过程中保持铁架台固定，弹簧始终在弹性限度内，重物只在竖直方向上下运动，没有转动。他们首先用天平测得重物的质量为m，然后： ①用运动传感器实时记录重物的速度继而得到重物的动能Ek； ②选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点，用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离，继而得到重物的重力势能Ep； ③将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离，与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量，结合力传感器测得的弹力大小F，通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能E弹。 分析上述三种能量之和E随时间的变化情况，如果在误差允许的范围内，E随时间保持不变，则可认为重物（包括地球）和弹簧组成的系统机械能守恒。 已知实验得到的F-t图像如图所示，则如图所示的图像中可能正确的是_______。 A. B. C. D. 【答案】 ①. D ②. mghD ③. ④. 不同意，可以选择A点作为起点，研究从B到D的过程，测得各点到A点的距离分别为hAB、hAC、hAD和hAE，如果在误差允许范围内得出即可 ⑤. AC 【解析】 【详解】(1)[1]由于电磁打点计时器需要交流电源，因此AB错误；计算机械能守恒时，重物的质量等式两边均有，可以相互抵消，不必测出；要用刻度尺测量点与点之间的距离，从而算出打某个点时速度及下降的高度，因此C错误，D正确。 故选D。 (2)[2]下降的高度为，因此减少的重力势能为； [3]打D点时的速度等于CE段的平均速度 动能增加量 (3)[4]不同意，可以选择A点作为起点，研究从B到D的过程，测得各点到A点的距离分别为hAB、hAC、hAD和hAE，如果在误差允许范围内得出 即可证明机械能守恒。 (4)[5]A．由于弹簧始终处于伸长状态，弹力最大时一定是最低点，重力能势最小，而弹力最小时一定是最高点，重力势能最大，A正确； B．弹簧弹力最大时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，而弹力最小时，一定是弹簧伸长量最小，弹性势能最小，B错误； C．弹簧的弹力最大和最小时，一定是物体速度为零，动能最小，而运动到平衡位置时，动能最大，C正确； D．无论弹簧的弹力如何变化，总的机械能保持不变，D错误。 故选AC。 四、计算题：本题共3小题，共41分。第13题10分，第14题13分，第15题18分。 13. 如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。 （1）小球经过最高点的速度是多少？ （2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求细绳被拉断后小球运动的水平位移。 【答案】（1）；（2）x= 4m 【解析】 【详解】（1）依题意，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，在最高点根据牛顿第二定律有 代入数据可得小球经过最高点的速度大小为 （2）小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，则绳的拉力大小恰好为，设此时小球的速度大小为v1。小球在最低点时由牛顿第二定律有 解得 v1=4m/s 此后小球做平抛运动，设运动时间为t，则对小球在竖直方向上 代入数据求得 t=1s 在水平方向上水平位移为 x= 4m 14. 如图所示，某某航空公司假想设计一个空间站，其在半径为的轨道上做匀速圆周运动，并计划从空间站伸出长为的机械臂，将微型卫星放置在机械臂的外端。如图所示，在机械臂的牵引下，微型卫星、空间站、地球在同一直线上，微型卫星与空间站一起同步做匀速圆周运动。已知引力常量，地球半径为，地球表面重力加速度为，微型卫星质量为，求： （1）地球的质量及平均密度； （2）空间站所在轨道处的重力加速度； （3）机械臂对微型卫星的作用力大小F（忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸）。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据地球表面物体万有引力等于重力有 解得 地球体积，地球平均密度 联立解得地球平均密度 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可知 联立上述解得 【小问3详解】 对空间站有 对微型卫星有 联立解得 15. 如图所示，质量分别为mA=2kg，mB=1kg的物体A、B放在水平面上，物体A、B之间有一压缩的轻弹簧且处于锁定状态（A、B与弹簧不拴接），A左侧有一放在另一水平面上带有弧形轨道的滑块C，质量为mC=2kg，最低点与右侧的水平面相切，B右侧有一质量 mD=3kg的长木板D，长木板的最右端放置一质量mE=1kg的物体E。某时刻解除轻弹簧的锁定，弹簧将A、B弹开后，物体A恰能滑到弧形轨道最高点，物体B与长木板D发生弹性碰撞且碰撞时间极短。已知弧形轨道的半径为R=0.8m，该段圆弧所对的圆心角为α=60°，物体E与长木板D上表面间的动摩擦因数为μ1=0.1，长木板D 与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.2，重力加速度g取10m/s2，物体A、B、C与所在水平面间的摩擦力可忽略，A、B、E均可视为质点。求： （1）物体A刚滑上滑块C瞬间对滑块C的压力大小； （2）初始时弹簧的弹性势能以及物体B与长木板D碰后瞬间D的速度大小； （3）物体E停止时到长木板右端的距离（结果可用分式表示）。 【答案】（1）60N （2）48J，4m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 设轻弹簧将两物体弹开时A的速度大小为v1，物体A冲上滑块C后，A、C组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒，则有， 解得 物体A冲上滑块C的瞬间，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知物体A对滑块C的压力大小为60N； 【小问2详解】 设轻弹簧将两物体弹开后瞬间B的速度大小为v2，弹簧弹开两物体的过程机械能守恒、动量守恒，则有， 解得， 物体B与长木板D发生弹性碰撞，该过程B、D组成的系统动量守恒、机械能守恒，则有， 解得 【小问3详解】 碰后长木板向右做匀减速直线运动，物体E向右做匀加速直线运动，对物体E，由牛顿第二定律得 解得 对长木板D，由牛顿第二定律得 解得 设碰后经时间t1物体E和长木板D共速，共同的速度为v，则 解得， 该过程物体E和长木板的位移分别为， 该过程物体E在长木板的上表面向左滑过的距离为 物体E和长木板D共速后，由于 则此后长木板D在水平面上减速，物体E在长木板的上表面减速，该过程中物体E的加速度大小为a1，长木板D的加速度大小为 从共速到减速到零过程物体E和长木板的位移分别为， 该过程物体E在长木板的上表面向右滑过的距离为 则物体E停止时到长木板右端的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆市青木关中学高2028届高二（上）学情调查 物理试题 本试卷满分100分、考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。 1. 自古以来，天体运动一直吸引着人类孜孜不倦地探索。关于天体运动研究的内容及物理学史，以下描述正确的是（ ） A. 开普勒利用第谷观测的行星运动数据，通过数学方法建立了开普勒三定律 B. 根据万有引力定律表达式，当两物体距离趋近于0时，其引力无穷大 C. 牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力 D. 伽利略设计扭秤实验装置，借助实验放大法，比较准确地测出了引力常量，被称为“第一个称出地球质量的人” 2. 小雪老师乘坐火车去旅游，她认为火车转弯可视为水平面的圆周运动。她知道为了让火车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，一般在修建铁路时会让外轨高于内轨。轨道平面与水平面的夹角为θ，火车质量为m，转弯半径为r，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 火车以一定速度转弯时，质量越大，转弯的向心加速度越大 B. 火车以的速度转弯时，火车轮缘不会对铁轨有侧压作用 C. 火车转弯速度大于，火车轮缘将挤压内轨 D. 弯道设计θ越大，允许火车转弯的速度越小 3. 2026年6月，吉林省实验中学高一年级男子篮球赛开赛。在某场比赛中，队友将质量为0.6 kg的篮球传给运动员甲，运动员甲接球时，球的速度大小为10 m/s，速度方向沿水平方向。运动员甲接球后马上以大小相同的水平速度反向传出，如果甲从接球到将球传出的总时间为2.0 s，不计空气阻力，以下说法正确的是（ ） A. 甲接球的过程中，手要往身体收，延长触球时间，以免手指受到伤害 B. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，球的动量改变了 C. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，手对球的平均作用力大小为12 N D. 在甲从接球到将球传出的整个过程中，甲对球的冲量大于球对甲的冲量 4. 我国的北斗系统可提供全球导航服务，在轨工作卫星共颗，包含颗地球静止同步轨道卫星，颗倾斜地球同步轨道卫星和颗中圆地球轨道卫星。如图所示为北斗系统中的两颗卫星，分别是中圆地球轨道卫星和地球静止同步轨道卫星，两卫星的环绕方向均为顺时针。已知地球自转周期为，地球的半径为，卫星和卫星到地球表面的距离分别为、，引力常量为G，图示时刻两卫星与地心连线之间的夹角为，下列说法正确的是（ ） A. 两卫星的运行速度均大于第一宇宙速度 B. 地球的质量 C. 从图示时刻开始，经过时间两卫星第一次相距最近 D. 卫星围绕地球做圆周运动的周期 5. 机车改装师张雪深耕国产赛车研发，多次凭借自主改装的赛车斩获国内外赛事奖项。某款赛车与骑手总质量为m，在水平直线赛道上行驶时阻力恒为f，启动时保持恒定牵引力匀加速行驶至速度v1，此时发动机功率恰好达到额定功率P0，之后保持额定功率继续行驶时间t，赛车速度达到最大值vm。下列说法正确的是（ ） A. 赛车匀加速阶段的加速度大小为 B. 额定功率行驶阶段，赛车的平均速度等于 C. 在保持额定功率行驶的t时间内，赛车位移的大小为 D. 赛车以vm匀速行驶时，若瞬间将额定功率调至2P0，之后赛车将做变加速运动至速度为2vm 6. 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平面上O点的转轴上，另一端与一质量为m、套在粗糙固定直杆A处的小球（可视为质点）相连，直杆的倾角为30°，OA=OC，B为AC的中点，OB等于弹簧原长．小球从A处由静止开始下滑，初始加速度大小为aA，第一次经过B处的速度为v，运动到C处速度为0，后又以大小为aC的初始加速度由静止开始向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是 A. 小球可以返回到出发点A处 B. 弹簧具有的最大弹性势能为mv2 C. 撤去弹簧，小球可以在直杆上处于静止 D. aA﹣aC=2g 7. 光滑细圆管固定在竖直平面内，为圆心，分别为圆管的最高、最低点。可视为质点的小球（直径略小于管道）由静止从点开始下滑，从到的过程中，设小球的位移大小为，则小球的重力势能（以点所在平面为零势能面）、动能、速率、绕点做圆周运动的角速度随变化的关系图像，正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对不选全得3分，有错选得0分。 8. 关于力做功，下列说法中正确的是（ ） A. 静摩擦力对物体做功不一定为0 B. 一个力对物体做了负功，但这个力不一定阻碍物体的运动 C. 一对滑动摩擦力做功的代数和一定小于零 D. 物体运动的速度越大，作用在物体上的力的功率也越大 9. 科学家最近发现了一个双星系统，由质量约为0.74MS（MS为太阳质量）的致密白矮星与质量约为0.33MS的热亚矮星两颗星体组成。它们的轨道平面几乎与地球的观测平面重合，用望远镜观测，发现双星系统的亮度周期性地变暗和变亮，这是因为两个天体周期性地互相遮挡造成的。某次观测记录该双星系统的亮度随时间t的变化如图所示，图中实线为经拟合得到的正弦式曲线。已知太阳质量约为，万有引力常量，下列有关该双星系统说法正确的是（ ） A. 运转周期约为625s B. 运转周期约为1250s C. 白矮星比热亚矮星的线速度更大 D. 白矮星比热亚矮星的向心加速度更小 10. 如图所示，半径为、内部光滑圆形管道固定在竖直面内，管内装有2025个质量为、直径和管内径相等的光滑小球，1号小球位于管道最低点，2025号小球位于与圆心等高的点，小球直径远小于。某时刻由静止释放所有小球，在1号小球到达与圆心等高的点过程中，下列说法正确的是（ ） A. 任意相邻两小球间一直相互挤压 B. 2号小球对1号小球做功为 C. 1013号小球到达点时，对管道压力最大 D. 1013号小球到达点过程中，其前后两小球对它的合力做正功 三、实验题：本题共2小题，共16分。每空2分，第11题6分，第12题10。 11. 做“探究平抛运动的特点”实验中，同学甲用频闪照相法进行研究，他让小球从高度为的水平桌面边缘飞出，用每秒25帧的频闪照相机进行拍摄。同学乙设计了如下图所示的实验装置，A是一块水平放置的平木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图中、……），槽间距离均为。把覆盖复写纸的白纸铺贴在平硬板B上。调节轨道末端水平，小球放在斜槽口静止时，小球的中心在B板白纸上的水平投影点记为O。实验时依次将B板竖直插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离。 （1）同学甲拍摄后将照片打印出来，照片上最多能显示________个小球的影像； （2）关于同学乙每次将B板向纸面内侧平移距离的做法，以下说法正确的是________； A. 没有必要每次都将B板向纸面内侧平移距离 B. 目的是使白纸上相邻两痕迹点之间的水平距离也为 C. 为了能充分使用白纸，B板插入A板的第一个槽中时应适当偏向A板外侧（即位置） （3）同学乙的实验中，为了求平抛物体的初速度，以下物理量中，需要测量的是________。 A. B板向纸面内侧平移的距离 B. 小球的质量 C. O点到小球在白纸上打下的各痕迹点间的竖直距离，…… 12. 用如图所示装置验证机械能守恒定律。 (1)除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是____________。 A.直流电源、天平（含砝码） B.直流电源、刻度尺 C.交流电源、天平（含砝码） D.交流电源、刻度尺 (2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为___________，动能增加量为____________。（用上述测量量和已知量的符号表示） (3)对于上述实验，有的同学提出研究的运动过程的起点必须选择在O点，你同意这种看法吗？如果同意请你说明理由；如果不同意，请你给出当起点不在O点时，实验中验证机械能守恒的方法__________。 (4)机械能包括动能、重力势能和弹性势能，为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律，实验小组设计了如图所示的实验装置。力传感器一端固定在铁架台的横梁上，另一端与轻弹簧相连，轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物，在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器，两个传感器再通过数据采集器和电脑相连（图未画出）。实验过程中保持铁架台固定，弹簧始终在弹性限度内，重物只在竖直方向上下运动，没有转动。他们首先用天平测得重物的质量为m，然后： ①用运动传感器实时记录重物的速度继而得到重物的动能Ek； ②选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点，用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离，继而得到重物的重力势能Ep； ③将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离，与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量，结合力传感器测得的弹力大小F，通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能E弹。 分析上述三种能量之和E随时间的变化情况，如果在误差允许的范围内，E随时间保持不变，则可认为重物（包括地球）和弹簧组成的系统机械能守恒。 已知实验得到的F-t图像如图所示，则如图所示的图像中可能正确的是_______。 A. B. C. D. 四、计算题：本题共3小题，共41分。第13题10分，第14题13分，第15题18分。 13. 如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s2。 （1）小球经过最高点的速度是多少？ （2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求细绳被拉断后小球运动的水平位移。 14. 如图所示，某某航空公司假想设计一个空间站，其在半径为的轨道上做匀速圆周运动，并计划从空间站伸出长为的机械臂，将微型卫星放置在机械臂的外端。如图所示，在机械臂的牵引下，微型卫星、空间站、地球在同一直线上，微型卫星与空间站一起同步做匀速圆周运动。已知引力常量，地球半径为，地球表面重力加速度为，微型卫星质量为，求： （1）地球的质量及平均密度； （2）空间站所在轨道处的重力加速度； （3）机械臂对微型卫星的作用力大小F（忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸）。 15. 如图所示，质量分别为mA=2kg，mB=1kg的物体A、B放在水平面上，物体A、B之间有一压缩的轻弹簧且处于锁定状态（A、B与弹簧不拴接），A左侧有一放在另一水平面上带有弧形轨道的滑块C，质量为mC=2kg，最低点与右侧的水平面相切，B右侧有一质量 mD=3kg的长木板D，长木板的最右端放置一质量mE=1kg的物体E。某时刻解除轻弹簧的锁定，弹簧将A、B弹开后，物体A恰能滑到弧形轨道最高点，物体B与长木板D发生弹性碰撞且碰撞时间极短。已知弧形轨道的半径为R=0.8m，该段圆弧所对的圆心角为α=60°，物体E与长木板D上表面间的动摩擦因数为μ1=0.1，长木板D 与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.2，重力加速度g取10m/s2，物体A、B、C与所在水平面间的摩擦力可忽略，A、B、E均可视为质点。求： （1）物体A刚滑上滑块C瞬间对滑块C的压力大小； （2）初始时弹簧的弹性势能以及物体B与长木板D碰后瞬间D的速度大小； （3）物体E停止时到长木板右端的距离（结果可用分式表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $